40020 - 2017-04-21 14:14:28 +0800 - 打破了玻璃杯？没关系，以后你可以 3D 打印个新的_智能_好奇心日报.html

<h1>打破了玻璃杯？没关系，以后你可以 3D 打印个新的_智能_好奇心日报
</h1><p><img src="http://img.qdaily.com/article/article_show/20170421104326qoitka9V6PAL02uY.jpg?imageMogr2/auto-orient/thumbnail/!755x450r/gravity/Center/crop/755x450/ignore-error/1"></p><div class="article-detail-bd"><div class="author-share clearfix">   <div class="author">  <a rel="nofollow" href="javascript:void(0)" class="avatar x32 circle"><img src="http://m.qdaily.com/images/missing_face.png"/> </a>  <span class="name">Steph Yin</span><span class="date smart-date" data-origindate="2017-04-21 14:14:28 +0800"/><script language="JavaScript" type="text/javascript"><![CDATA[var o="div",a=" style='disp",b="lay:",c="none'";document.write("<"+o+a+b+c+">")]]></script><span class="date">2017-04-21 14:14:28</span><script language="JavaScript" type="text/javascript"><![CDATA[var o="div";document.write("</"+o+">")]]></script></div>      <div class="com-share-favor" data-id="40020" data-title="《打破了玻璃杯？没关系，以后你可以 3D 打印个新的》，来自@好奇心日报" data-pic="http://img.qdaily.com/article/article_show/20170421104326qoitka9V6PAL02uY.jpg?imageMogr2/auto-orient/thumbnail/!640x380r/gravity/Center/crop/640x380/ignore-error/1" data-url="http://www.qdaily.com/articles/40020.html" data-weiboappkey="2462590045"><div class="share-favor-bd clearfix"><a rel="nofollow" data-ga-event="pc:share:weixin" href="javascript:void(0)" class="share iconfont icon-weixin"/><a rel="nofollow" data-ga-event="pc:share:weibo" href="http://service.weibo.com/share/share.php" class="share iconfont icon-weibo"/><a rel="nofollow" data-ga-event="pc:share:tengxunweixin" href="http://share.v.t.qq.com/index.php" class="share iconfont icon-tengxunweibo"/><a rel="nofollow" data-ga-event="pc:share:kongjian" href="http://sns.qzone.qq.com/cgi-bin/qzshare/cgi_qzshare_onekey" class="share iconfont icon-kongjian"/><a rel="nofollow" data-ga-event="pc:share:douban" href="http://www.douban.com/share/service" class="share iconfont icon-douban"/><a rel="nofollow" data-ga-event="pc:share:linkedin" href="http://www.linkedin.com/shareArticle" class="share iconfont icon-linkedin"/>  <a rel="nofollow" data-ga-event="pc:favor:aritcle" href="#" class="favor iconfont icon-heart"><span class="num  smart-count" data-origincount="60"/></a>  </div></div> </div>  <p class="excerpt">要制作复杂、独特形态的玻璃，这种方式可能比现在普遍采用的方式更省钱省力</p>  <div class="detail">  

<p nocleanhtml="true"><strong><em>＊</em><em><a href="https://www.nytimes.com/2017/04/19/science/3d-printer-glass.html" rel="nofollow">本文</a></em><em>只能在《好奇心日报》发布，即使我们允许了也不许转载＊</em></strong></p>
<p>玻璃制造是世界最古老的一种工艺。5000 多年前，古代美索不达米亚人和埃及人制得了<a href="https://www.khanacademy.org/partner-content/getty-museum/antiquities/ancient-glassmaking/a/glassmaking-history-and-techniques" rel="nofollow">玻璃</a><a href="https://www.thoughtco.com/faience-worlds-first-high-tech-ceramic-170941" rel="nofollow">釉</a>；罗马帝国早期，人们<a href="https://books.google.com/books?id=nm387Ui_DEAC&amp;printsec=frontcover#v=onepage&amp;q=glassblowing%20roman%20empire&amp;f=false" rel="nofollow">发明了</a>玻璃吹制技术。</p>
<p>从 20 世纪中期起，人们在工厂里<a href="http://www.explainthatstuff.com/glass.html" rel="nofollow">制造</a>玻璃。他们将沙子熔化，装入有熔融锡的缸子里，待其浮起形成玻璃板。（玻璃也是在沙漠中试验原子弹会产生的<a href="http://www.atlasobscura.com/articles/object-of-intrigue-green-glass-created-by-an-atomic-bomb" rel="nofollow">副产物</a>）。</p>
<p>现在，研究者希望用“3D 打印”这种更多功能、更现代的技术制造玻璃。本周四《自然》期刊<a href="http://nature.com/articles/doi:10.1038/nature22061" rel="nofollow">发表</a>了德国科研团队带来的玻璃制造新方法：通过 3D 打印机把“液体玻璃”塑造成复杂的结构，然后加热成固态。这种技术能降低复杂、精细玻璃制品的生产成本，节省时间，而且制出的高品质玻璃十分光滑，足以用来制作透镜和镜子，<a href="http://www.imt.kit.edu/neptunlab.php" rel="nofollow">Bastian Rapp</a> 说。他是卡尔斯鲁厄理工学院（Karlsruhe Institute of Technology）的首席研究员，也是这项研究论文的作者之一。</p>
<p>如今 3D 打印技术比从前普及得多，但它的用途依然基本限于塑料、陶瓷和金属材料领域。人们从前认为 3D 打印技术对玻璃不适用，Rapp 说，“我们想填补这个重要的材料技术空白。”</p>
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    <img alt="" data-ratio="0.666667" data-format="png" class="lazyload" src="http://img.qdaily.com/uploads/20170421104530B9R7yXYV6ePKHDjC.png-w600"/>&#13;
<figcaption class="">采用新 3D 打印技术制造的蝴蝶脆饼，原材料是熔融石英玻璃。图片版权 NeptunLab/KIT。</figcaption></figure></div>
<p>其他科研团队也 3D 打印出了玻璃，比如以色列公司 <a href="http://www.micron3dp.com/" rel="nofollow">Micron3DP</a> 和麻省理工学院媒体实验室的 <a href="http://www.materialecology.com/" rel="nofollow">Neri Oxman</a> 团队。不过 3D 打印行业网站（<a href="https://3dprintingindustry.com/" rel="nofollow">3D Printing Industry</a>）的主编 Michael Petch 认为，Rapp 的方法与众不同。其他两种方法涉及熔化和线状材料铺设，有点像胶枪的操作过程。分层挤出的材料让玻璃很难形成平滑、透明的成品，Petch 说。</p>
<p>Rapp 团队采用“立体光刻”技术制造玻璃，靠紫外线作用塑形。他们将高浓度玻璃纳米粒子掺入“光固化液”（光固化液在紫外线照射下会变硬）。混合物置于容器中，逐层暴露在紫外线下。经过编程设置的紫外线能在每层材料上形成不同形状，暴露出来的区域材料硬化。然后把结构体放在高温熔炉中加热，烧掉残余液体，将玻璃纳米粒子熔在一起。</p>
<p><img data-format="jpg" data-ratio="0.3772" class="lazylod lazyload" alt="" src="http://img.qdaily.com/uploads/20160918124606JSpdaCk3eAlgqD5x.jpg-w600"/></p>
<p>要制作复杂、独特形态的玻璃，这种方式可能比现在普遍采用的方式更省钱省力，Rapp 说。目前，人们制造大型玻璃结构体要经过全面的熔铸过程，细节的蚀刻还要用到有害的化学剂。用这种新方法，你就可以上传自己的 3D 设计，“让软件完成其余的工作，”他说。</p>
<p>据 Rapp 介绍，这种技术还有许多潜在的应用对象，大到摩天大楼的外立面，小到化学研究用的精密<a href="https://www.theguardian.com/science/2011/nov/28/incredible-shrinking-laboratory-lab-chip" rel="nofollow">器材</a>。因为最终玻璃成品的透光度、反射性足够好，能用作光学器材，有一天可能会拿来做智能手机的摄像头或者<a href="https://motherboard.vice.com/en_us/article/within-10-years-computers-will-process-light-instead-of-electricity" rel="nofollow">光计算</a>组件。</p>
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    <img alt="" data-ratio="0.614815" data-format="png" class="lazyload" src="http://img.qdaily.com/uploads/20170421104554QYiErahujBLSNmd4.png-w600"/>&#13;
<figcaption class="">3D 打印的玻璃城门。制造玻璃的新方法可能比普通方法更简便、更省钱。图片版权 NeptunLab/KIT</figcaption></figure></div>
<p>人们甚至可以在家里设计自己的玻璃制品。Rapp 说：“也许在未来，如果你摔坏了玻璃杯，可以自己 3D 打印一只新杯子。”</p>
<p>麻省理工学院的 Oxman 博士称赞这项新研究是“对玻璃立体光刻技术最详尽的展示”。她说，Rapp 团队目前证明了这项技术能处理厘米级别的小尺寸产品——但未必能解决大规模、建筑尺度的制造问题（这是她的团队在<a href="https://vimeo.com/211778198" rel="nofollow">针对性研究</a>的课题）。不过她说，“这<a name="_GoBack"/>毕竟是朝正确方向的一次飞跃。”</p>
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<p>翻译 Alicia Lee</p>
<p class="">题图来自 <a target="_blank" rel="nofollow" jsaction="mousedown:irc.rl;keydown:irc.rlk" data-noload="" tabindex="0" href="http://www.publicdomainpictures.net/view-image.php?image=203818&amp;picture=frozen-glass-with-drink" data-ved="0ahUKEwiC1v-sw7TTAhVEjJQKHfJKCMoQjB0IBg">Public Domain Picture</a></p>
<p>© 2017 THE NEW YORK TIMES</p>

 <div class="embed-mask"><div class="embed-bd"><span class="triangle"/><div class="play"/></div><div class="embed-control"><span class="player"/><div class="bar"><span/></div><span class="sound iconfont icon-shengyin"/></div></div><p><img data-format="jpg" data-ratio="0.456667" class="lazyload lazylood" src="http://img.qdaily.com/uploads/20160725204735MvuXsg6iz3bhj7yi.jpg-w600" alt=""/></p><p class="lazylood">喜欢这篇文章？去 App 商店搜 <a href="http://m.qdaily.com/mobile/downloads/empty/2">好奇心日报</a> ，每天看点不一样的。</p></div></div>